구글 이미지 인식 딥러닝 인공지능(AI), 종양 식별 가능

구글의 이미지 인식하는 AI로 종양의 돌연변이를 확인할 수 있다는 연구결과가 발표되었다. 2종류의 폐암을 97%의 정확도로 판별할 수 있게 되었다고 한다. 미래에는 인공지능과 인간 병리학자의 협업으로 더 나은 의료를 받을 수 있다고 예상된다.

구글의 이미지 인식 딥러닝 인공지능 AI로 암과 종양의 식별이 가능하다

'Nature Medicine'에 발표된 연구에 따르면 뉴욕대학교(NYU)의 연구원들은 구글의 기존 딥러닝 알고리즘을 재교육하여 주요 2종류의 폐암을 97%의 정밀도로 판별할 수 있게 되었다. 이런 종류의 인공지능은 이미지로 얼굴, 동물, 물체 등을 식별하는 구글의 온라인 서비스에 사용되는 것과 동일한 기술을 사용하고 있다.

인간 병리학자들은 사진으로 종양을 식별하기 위해 엄청난 훈련을 받는다. 이번의 NYU의 신경회로망은 지금까지 병리학자가 할 수 없었던 방법도 학습했다고 한다. 1장의 사진에서 각 종양에 유전자 변이가 대량 발생하고 있는지 여부를 확인하였다. 이에 대한 논문저자 Aristotelis Tsirigos는 이번 인공지능이 인간 의사만큼 뛰어나다는 것보다 새로운 통찰력을 제공할 수 있다는 점이 중요하다고 말했다.

이번 연구를 위해 Tsirigos의 연구팀은 구글의 알고리즘이 먼저 1000 종류의 물체를 식별하도록 훈련했다. 'Inception v3'라는 오픈소스 알고리즘을 사용하였다. 암 조직과 건강한 조직의 이미지는 'The Cancer Genome Atlas (TCGA)'가 공개하는 환자의 조직 샘플 라이브러리에서 확보하였다. 이를 통해 얻은 수십만장의 암 조직의 이미지를 알고리즘에게 보여주었다.

Inception가 암 세포를 99%의 정확도로 식별할 수 있게 되자, 다음 단계로 선암종(Adenocarcinoma, LUAD)과 편평세포암종(squamous cell carcinoma, LUSC)의 2종류의 폐암을 구별하도록 학습시켰다. 두 종류는 모두 가장 많이 발병하는 폐암이다. 현미경으로 보면 비슷하지만 치료법이 다르다.

시리고스 연구팀은 다시 TCGA 데이터를 이용하여 Inception에 슬라이드 사진과 함께 각각의 종양의 유전자 프로파일을 주었다. 새로운 이미지로 실험을 실시했는데, 어떤 이미지에 암 조직이 나타나고 있는지를 식별할 뿐만 아니라 특정 조직 샘플의 유전자 변이도 식별 할 수 있었다.

연구팀은 인공지능을 훈련시키기 위해 인간 병리학자의 도움을 구했었다. 처음에는 프로젝트 참여를 두려워했으나 협력자를 찾는 것은 쉬웠다. 의사들은 Inception이 무엇을 할 수 있는지 궁금해 하였다. 병리학자들은 폐암뿐만 아니라 자신들의 프로젝트를 해결할 방법도 궁금해했다.

저자 시리고스는 인간 의사를 기계로 완전히 대체할 수는 없으리라고 말했다. 기계는 간단한 문제에 대응하고 병리학자들은 더 깊은 문제에 대응할 수 있다. 물체 인식을 기계에 맡겨도 인간만이 할 수 있는 의료범위는 충분히 남아있다.

출처 : Wired, GOOGLE AI TOOL IDENTIFIES A TUMOR'S MUTATIONS FROM AN IMAGE

발췌 : In new research published today in Nature Medicine, scientists at New York University re-trained an off-the-shelf Google deep learning algorithm to distinguish between two of the most common types of lung cancers with 97 percent accuracy. This type of AI—the same tech that identifies faces, animals, and objects in pictures uploaded to Google’s online services—has proven adept at diagnosing disease before, including diabetic blindness and heart conditions.

논문 : Nature Medicine, Classification and mutation prediction from non–small cell lung cancer histopathology images using deep learning

Abstract : Visual inspection of histopathology slides is one of the main methods used by pathologists to assess the stage, type and subtype of lung tumors. Adenocarcinoma (LUAD) and squamous cell carcinoma (LUSC) are the most prevalent subtypes of lung cancer, and their distinction requires visual inspection by an experienced pathologist. In this study, we trained a deep convolutional neural network (inception v3) on whole-slide images obtained from The Cancer Genome Atlas to accurately and automatically classify them into LUAD, LUSC or normal lung tissue. The performance of our method is comparable to that of pathologists, with an average area under the curve (AUC) of 0.97. Our model was validated on independent datasets of frozen tissues, formalin-fixed paraffin-embedded tissues and biopsies. Furthermore, we trained the network to predict the ten most commonly mutated genes in LUAD. We found that six of them—STK11, EGFR, FAT1, SETBP1, KRAS and TP53—can be predicted from pathology images, with AUCs from 0.733 to 0.856 as measured on a held-out population. These findings suggest that deep-learning models can assist pathologists in the detection of cancer subtype or gene mutations. Our approach can be applied to any cancer type, and the code is available at https://github.com/ncoudray/DeepPATH

커피 마시면 알츠하이머, 파킨슨 병의 발전 가능성을 감소

일반적으로 마시는 커피가 알츠하이머 병과 파킨슨 병의 발전 가능성을 감소시킬 수 있다는 연구결과입니다. 새로운 연구에 따르면 커피를 마시면 알츠하이머와 파킨슨 병이 발생하는 것을 막을 수 있다고합니다.

건강에 미치는 커피의 영향에 대한 기존 연구와 비슷한 결과입니다. 안좋으리라는 선입견과 달리 커피는 건강에 좋은 효과를 많이 가집니다. 특히 블랙커피의 건강상 잇점은 분명해 보입니다.

커피를 마시면 알츠하이머와 파킨슨 병의 발전 가능성을 감소시킨다

논문 초록에 의하면 '커피 섭취는 알츠하이머병(AD)와 파킨슨병(PD)의 발생 위험을 감소시킨다. 하지만 커피가 인간의 신경보호를 하는 메커니즘은 완전하게 이해하지 못했다'고 하네요.

연구팀은 라이트 로스트, 다크 로스트, 카페인 없는 다크 로스트의 3가지 커피로 조사하였습니다. Mancini 박사는 "카페인을 제거한 다크 로스트는 초기 실험에서 동일한 효능을 보였습니다. 그래서 우리는 보호효과가 카페인 때문이 아니라는 것을 관찰했습니다."

Mancini 박사는 커피콩 로스팅 과정의 결과로 등장하는 페닐인단(phenylindanes)으로 알려진 화합물 그룹을 확인했습니다. Phenylindanes은 알츠하이머 병과 파킨슨 병에 공통적으로 나타나는 단백질 조각인 '아밀로이드 베타 및 타우(beta amyloid and tau)'를 막거나 억제하는 유일한 화합물이었습니다.

출처 : University Health Network. "Drinking coffee may reduce your chances of developing Alzheimer's, Parkinson's." ScienceDaily
Summary: A new study suggests drinking coffee may protect you against developing both Alzheimer's and Parkinson's disease

논문 : Ross S. Mancini, Yanfei Wang, Donald F. Weaver. 'Phenylindanes in Brewed Coffee Inhibit Amyloid-Beta and Tau Aggregation'. Frontiers in Neuroscience

Abstract :Coffee consumption has been correlated with a decreased risk of developing Alzheimer’s disease (AD) and Parkinson’s disease (PD), but the mechanism by which coffee may provide neuroprotection in humans is not fully understood. We hypothesized that compounds found in brewed coffee may elicit neuroprotective effects by inhibiting the aggregation of amyloid-beta (Aβ) and tau (AD) or α-synuclein (PD). Three instant coffee extracts (light roast, dark roast, decaffeinated dark roast) and six coffee components [caffeine (1), chlorogenic acid (2), quinic acid (3), caffeic acid (4), quercetin (5), and phenylindane (6)] were investigated for their ability to inhibit the fibrillization of Aβ and tau proteins using thioflavin T (ThT) and thioflavin S (ThS) fluorescence assays, respectively.
 ... (중략) ...
While the neuroprotective effect of coffee consumption is likely due to a combination of factors, our data suggest that inhibition Aβ and tau aggregation by phenylindane 6 (formed during the roasting of coffee beans, higher quantities found in dark roast coffees) is a plausible mechanism by which coffee may provide neuroprotection. The identification of 6 as a dual-inhibitor of both Aβ and tau aggregation is noteworthy, and to our knowledge this is the first report of the aggregation inhibition activity of 6.

게임 테트리스, 불안과 스트레스 감소

세계적인 게임 테트리스에는 불안과 스트레스를 감소시키는 효과가 있다고 한다. 불확실하게 기다리는 시간 동안 집중하게 한다. 테트리스는 불안한 마음을 편안하게 해주는 오락활동이 된다는 의미이다. 기존에 일반적 게임의 장점으로 언급되던 결과가 다시 반복되어 확인된 연구라고 생각된다.

위에서부터 내려오는 여러 색의 블럭을 쌓아가는 테트리스는 확실히 시간을 죽이기 좋은 게임이었다. 요즘은 더 많은 게임이 있지만 상당히 오래 전부터 널리 알려져있는 대표적 게임이다. 이번에 연구자들은 사람들이 많이 해본 대표적 게임인 테트리스로 연구하여, 게임이 사람의 마음에 생기는 불안이나 스트레스를 완화하는 효과가 있다는 결과를 얻었다.

어떤 게임이든 오래 플레이 해본 사람은 실제 사회에서도 게임 안과 같은 상상이나 경험을 하게 된다. 마치 눈 앞에 게임 안의 일이 발생하는 상상을 하는 경우가 있다. 이것은 뇌 속의 이미지와 감각이 게임에 의해 지배되고 있는 상태이다. 테트리스에는 교통사고를 당한 사람의 외상후 스트레스 장애(PTSD)를 경감하는 효과가 있는 것도 확인되었었다.

테트리스 게임으로 불안과 스트레스를 감소시킨다

이러한 테트리스 효과가 오는 원인의 하나로 게임에 강하게 집중하고 빠져드는 상태인 "몰입 Flow"를 들 수 있다. Flow 상태를 경험한 사람은 공간이나 시간으로부터 분리되어 흐르는 물 속에 존재하는 듯한 감각에 사로 잡혔다는 느낌을 받는다.

이번에 스위니 교수는 이러한 테트리스 효과가 사람의 불안한 감정에 미치는 효과를 연구하였다. 시험 등으로 스트레스를 받은 사람들에게 테트리스 게임을 하게 했더니 비교군에 비해 가장 강하게 몰입 상태에 들어가 마음의 불안이 누그러질 수 있었다.

출처 : ArsTechnica, 'Study: Tetris is a great distraction for easing an anxious mind'

논문 : Emotion, 'A better distraction: Exploring the benefits of flow during uncertain waiting periods'

Abstract : A worrisome period of uncertainty frequently precedes important life events, and many of the coping strategies people employ during such waiting periods are ineffective. Distraction can be efficacious, but individuals awaiting uncertain news often fail to lose themselves in a sufficiently diverting activity. Across three studies—two observational and one experimental—we test whether flow-inducing activities provide a better distraction and improve the waiting experience. In Study 1, law graduates (N = 125) who experienced more flow while awaiting their bar exam results reported less worry, fewer negative emotions, and more positive emotions. However, they were often unable to accurately identify personally relevant flow-inducing activities. Study 2 replicated these findings in a longitudinal study of doctoral-level students in the academic job market (N = 141). Study 3 experimentally tested the effects of engaging in a flow activity (via an adaptive Tetris game) on undergraduate participants (N = 309) waiting for peers to rate their physical attractiveness. Study 3 successfully replicated the findings of Studies 1 and 2 with a measure of subjective flow experiences, but the manipulation was only effective for bolstering positive emotion and mitigating negative emotions; it did not reduce worry. Our findings point to challenges in moving people toward flow but suggest that engaging in flow may boost well-being during a period of uncertainty and make waiting a little easier.

아들 딸 출생 비율? 아버지 유전자로 결정된다

남자 여자 성별 결정은 아버지 염색체에서 결정됨을 알고 있다. 이번 연구는 성별 결정이 아니라, 아기가 출생할 때 아들 딸 비율 즉 남녀 비율이 아버지 유전자에 의해 결정된다는 내용이다. 성별 결정이 아니라 비율이 남성 유전자에 영향을 받는다는 의미이다.

수백년의 가계도를 연구한 결과 남성 유전자가 아들 또는 딸을 결정하는 역할을 함을 알 수 있었다. 남자들은 부모에게서 아들이나 딸 중에 어느 성별을 더 많이 낳는 경향인지를 물려받는다. 즉 형제가 많은 남자는 아들을 가질 가능성이 높고, 자매가 많은 남자는 딸을 가질 확률이 높다.

아들 딸 출생 비율? 아버지 유전자로 결정된다

뉴캐슬 대학교에서 수천명의 가정을 대상으로 연구하였다. Corry Gellatly의 연구에 의하면 남성이 부모로부터 더 많은 아들 혹은 더 많은 딸을 갖는 경향을 물려받는다고 한다. 많은 형제들을 가진 남자가 아들을 가질 가능성이 더 높은 반면, 많은 자매들을 가진 남자는 딸을 가질 가능성이 더 높다. 이번 연구는 북미와 유럽에서 1600년부터 927개의 가계도로 556387명의 사람들에 대한 정보를 조사하여 얻은 결과이다.

남자가 X염색체 또는 Y염색체를 전달하느냐에 아기의 성별이 결정된다. X염색체는 엄마의 X염색체와 결합하여 여자아이를 만들고 Y염색체는 엄마 염색체와 결합하여 남자아이를 만든다.

뉴캐슬 대학교의 연구는 한 남성의 정자가 더 많은 X염색체를 포함하고 있는 또는 Y염색체를 포함하고 있는지를 아직 발견되지 않은 유전자가 통제하고 있다고 제안한다. 즉 Y정자를 더 많이 가진 남성의 숫자와 X정자를 더 많이 가진 남성의 수의 비율이 매년 태어나는 아이들의 남녀성별 비율에 영향을 미친다.

X와 Y 염색체 비율을 조절하는 유전자는 세 가지 조합이 가능하다. mm의 남자는 아들을 더 많이 낳고, mf는 같은 비율, ff의 남자는 딸을 더 낳는다. 자세한 내용은 아래 과학사이트 원문이나 논문을 참조하면 된다. 다만 이러한 세 가지 경우가 있기에 평상시에는 남녀 비율이 유지되고 전쟁 후에는 아들이 많이 태어난다. 남녀 비율 유지는 위 그림이 어느 정도 설명하고 있다.

그러면 전쟁 후에 소년이 더 많아지는 이유는 무엇일까. 쉽게 말해 전쟁으로 남자가 죽으면 확률적으로 남자 아이를 낳을 남자가 많아지기 때문이라고 한다. 1차 세계대전이 끝난 후 영국에서 여자아이 100명 당 남자아이는 102명이었다. 형제가 많은 남자이든 자매가 많은 남자이든 전쟁에서 죽는 비율은 같다고 보면 전쟁 후에는 결국 형제가 많은 남자의 비율이 높아진다. 남자가 적어지면 형제가 많은 남자가 상대적으로 많이지고 결과적으로 아들이 많이 태어난다는 의미이다. 

이에 대해 몇가지 경우의 예로 설명해보려고 했는데, 글을 쓰면서 다시 생각해보니 논리의 오류가 있어보여 덧붙이지 못했습니다. 아래 출처의 글이나 논문을 읽고 이에 대해 더 잘 이해가 되신 분은 댓글로 설명해주면 좋겠습니다.

출처 : Newcastle University. (2008, December 12). Boy Or Girl? It's In The Father's Genes. ScienceDaily

Summary : A study of hundreds of years of family trees suggests a man's genes play a role in him having sons or daughters. Men inherit a tendency to have more sons or more daughters from their parents. This means that a man with many brothers is more likely to have sons, while a man with many sisters is more likely to have daughters.

논문 : Gellatly et al. Trends in Population Sex Ratios May be Explained by Changes in the Frequencies of Polymorphic Alleles of a Sex Ratio Gene. Evolutionary Biology

Abstract : A test for heritability of the sex ratio in human genealogical data is reported here, with the finding that there is significant heritability of the parental sex ratio by male, but not female offspring. A population genetic model was used to examine the hypothesis that this is the result of an autosomal gene with polymorphic alleles, which affects the sex ratio of offspring through the male reproductive system. The model simulations show that an equilibrium sex ratio may be maintained by frequency dependent selection acting on the heritable variation provided by the gene. It is also shown that increased mortality of pre-reproductive males causes an increase in male births in following generations, which explains why increases in the sex ratio have been seen after wars, also why higher infant and juvenile mortality of males may be the cause of the male-bias typically seen in the human primary sex ratio. It is concluded that various trends seen in population sex ratios are the result of changes in the relative frequencies of the polymorphic alleles of the proposed gene. It is argued that this occurs by common inheritance and that parental resource expenditure per sex of offspring is not a factor in the heritability of sex ratio variation.

인터넷 중독자, WiFi 실패할 때 최악의 반응

WiFi 연결이 끊기면 좌절하고 화가 나는가? 개인적 특성 때문일 수도 있다. 디지털 기술이 작동을 멈추면 사람들은 FOMO라는 상실감을 느낀다고 한다. FOMO는 'Fear Of Missing Out'란 의미의 신조어로 좋은 자리를 놓치고 싶지 않은 마음이라고 한다. 즉 여기선 온라인에 있지 않을 동안 다른 사람들이 겪는 사회적 경험을 나는 놓치고 있다는 불안감을 의미한다.

인터넷 중독자는 WiFi 실패할 때 최악의 반응 보인다

이번 연구에서는 인터넷 중독에 의한 매우 극단적인 반응에 대한 내용이다. 디지털 기술의 실패가 생길 때 개인의 개별적 반응의 차이의 잠재적 관계를 연구하는 것을 목표로 했다. 18~68세의 총 630명의 참가자가 온라인 설문지를 작성했다.

출처 : ScienceDaily, "People with Internet addiction react the worst when WiFi fails: Do you get frustrated and angry when your WiFi connection stops working? It could be because of your personality."

Summary : Do you get frustrated and angry when your WiFi connection stops working? It could be because of your personality. When digital technology stops working, people with a fear of missing out (FOMO) -- the anxiety that you're missing a social experience others might be having while you're not online -- or an internet addiction have more extreme reactions, according to a new study in 'Heliyon'.

논문 : Psychology, Lee Hadlington and Mark Scase. "End-User Frustrations and failures in digital technology: Exploring the role of Fear of Missing out, Internet addiction and Personality."
과학사이트 사이언스 데일리에서는 Heliyon 저널이라고 하는데, 링크는 Psychology로 redirect시켜주네요. heliyon 사이트에선 저널 Psychology라고 나오고, sciencedirect에선 저널 Heliyon이라고 나오네요. 무슨 관계가 있나 보네요. 중요한건 아니고...

Abstract : The present study aimed to explore the potential relationship between individual differences in responses to failures with digital technology. In total, 630 participants (50% male) aged between 18–68 years (M = 41.41, SD = 14.18) completed an online questionnaire. This included a self-report, response to failures in digital technology scale, a measure of Fear of Missing Out, Internet addiction, and the BIG-5 personality traits. Fear of Missing Out, Internet addiction, extraversion, and neuroticism all served as significant positive predictors for maladaptive responses to failures in digital technology. Agreeableness, conscientiousness, and openness acted as significant negative predictors for maladaptive responses to failures in digital technology. The responses to failures in digital technology scale presented good internal reliability, with items loading onto four key factors, these being; ‘maladaptive responses’, ‘adaptive responses’, ‘external support and venting frustrations’, and ‘anger and resignation’. The findings are discussed in the context of the end user experience, particularly where individual differences are seen to influence the level of frustration arising from a failure. The findings are also seen as a potential route for reducing the negative impact of failures in digital technology, particularly in the context of organisational productivity and responses to malicious cyberattacks.

맹장, 파킨슨병의 잠재적인 출발점

파킨슨병의 원인에 대한 연구이다. 약간 당황스럽게도 맹장이 파킨슨병의 잠재적인 출발점으로 확인된다는 논문이 발표되었다. 몇몇 외국 과학사이트에서 동시에 이슈로 올라오고 있다.

맹장이 파킨슨병의 잠재적인 출발점으로 확인되다

이번 연구에 의하면 맹장은 질병과 연관된 단백질의 저장고 역할을 하며 맹장 절제술은 파킨슨병 발병 위험을 줄여준다고 한다. 인생의 초기에 맹장을 제거하면 파킨슨 병에 걸릴 위험을 19-25%까지 감소시킨다고 한다.

출처 : ScienceDaily, Van Andel Research Institute. "Appendix identified as a potential starting point for Parkinson's disease: Appendix acts as a reservoir for disease-associated proteins; appendectomy lowers the risk of developing Parkinson's."

Summary: Removing the appendix early in life reduces the risk of developing Parkinson's disease by 19 to 25 percent, according to the largest and most comprehensive study of its kind. The findings solidify the role of the gut and immune system in the genesis of the disease, and reveal that the appendix acts as a major reservoir for abnormally folded alpha-synuclein proteins, which are closely linked to Parkinson's onset and progression.

논문 : Science Translational Medicine, Bryan A. Killinger, ... "The vermiform appendix impacts the risk of developing Parkinson's disease."

Abstract : The pathogenesis of Parkinson’s disease (PD) involves the accumulation of aggregated α-synuclein, which has been suggested to begin in the gastrointestinal tract. Here, we determined the capacity of the appendix to modify PD risk and influence pathogenesis. In two independent epidemiological datasets, involving more than 1.6 million individuals and over 91 million person-years, we observed that removal of the appendix decades before PD onset was associated with a lower risk for PD, particularly for individuals living in rural areas, and delayed the age of PD onset. We also found that the healthy human appendix contained intraneuronal α-synuclein aggregates and an abundance of PD pathology–associated α-synuclein truncation products that are known to accumulate in Lewy bodies, the pathological hallmark of PD. Lysates of human appendix tissue induced the rapid cleavage and oligomerization of full-length recombinant α-synuclein. Together, we propose that the normal human appendix contains pathogenic forms of α-synuclein that affect the risk of developing PD.

비트코인 Bitcoin, 2033년까지 2도 상승시켜 지구온난화 악영향

Nature Climate Change에 실린 최근 연구결과이다. 비트코인 Bitcoin은 지구온난화를 가속화 시킬 수 있다고 한다. 2033년까지 지구 온도를 2도 이상 높일 수 있다고 한다.

비트코인 Bitcoin, 2033년까지 2도 상승시켜 지구온난화 악영향

Bitcoin은 전기를 많이 요구한다. 이번 연구는 비트코인이 소모하는 전기와 이에 해당하는 CO2 배출량을 산출하였다. 저널 Nature Climate Change에 게재된 새로운 연구에 따르면, Bitcoin 처음 기술이 도입된 이후 지금처럼 사용되면 2033년에 2도의 기온 상승에 충분한 배출량을 생산할 수 있다고 한다.

출처 : sciencedaily, Bitcoin can push global warming above 2 degrees C in a couple decades
Summary: The electricity requirements of Bitcoin have created considerable difficulties, and extensive online discussion, about where to put the facilities or rings that compute the proof-of-work of Bitcoin. A somewhat less discussed issue is the environmental impacts of producing all that electricity.

논문 : Nature Climate Change, Bitcoin emissions alone could push global warming above 2°C
Abstract : Bitcoin is a power-hungry cryptocurrency that is increasingly used as an investment and payment system. Here we show that projected Bitcoin usage, should it follow the rate of adoption of other broadly adopted technologies, could alone produce enough CO2 emissions to push warming above 2 °C within less than three decades.

체벌 금지하면 젊은이 폭력성이 감소, 88개국 40만명 조사 연구

어른의 '체벌'을 금지하면 청소년 등 젊은이의 폭력성이 극적으로 감소한다는 연구결과가 발표되었다. 연구는 88개국 40만명을 대상으로 조사하며 실행되었다.

이번 조사는 영국의 의학저널 'BMJ Open'에서 발표되었다. 전세계 88개국을 3개의 패턴으로 나누어서 조사했다. '학교와 가정을 포함한 체벌의 전면 금지', '학교에서의 체벌 금지', '체벌 허용'으로로 분류하였다.

체벌 금지하면 젊은이 폭력성이 감소, 88개국 40만명 조사 연구

독일, 스페인, 브라질 등 체벌을 전면 금지한 나라에서는 육체적으로 분쟁을 일으킬 확률이 체벌 금지 없는 나라에 비해 남성이 69%, 여성이 42% 적었다. 즉 폭력 사건을 일으키는 청년들의 비율이 낮은 경향이 나타났다.

저자인 Frank J Elgar는 "현시점에서 말할 수 있는 것은 체벌을 금지하고 있는 나라에서 성장한 젊은이는 그렇지 않은 나라의 젊은이에 비해 폭력성이 낮다는 것입니다"라고 말했다.

또한 이러한 경향은 나라의 부유함이나 살인율의 차이에는 관계가 없었다. 즉 성장기에 있는 아이에게 체벌이 가해질 수 있는 환경인지 아닌지에 의해서 젊은이의 폭력성은 영향을 받게 된다.

출처 : BMJ Open Blog, National bans on slapping children linked to less youth violence

논문 : BMJ Open, Corporal punishment bans and physical fighting in adolescents: an ecological study of 88 countries

Abstract
Objective : To examine the association between corporal punishment bans and youth violence at an international level.
Results : Frequent fighting was more common in males (9.9%, 95% CI 9.1% to 10.7%) than females (2.8%, 95% CI 2.5% to 3.1%) and varied widely between countries, from 0.9% (95% CI 0.8% to 0.9%) in Costa Rican females to 34.8% (95% CI 34.7 to 35.0) in Samoan males. Compared with 20 countries with no ban, the group of 30 countries with full bans (in schools and in the home) experienced 69% the rate of fighting in males and 42% in females. Thirty-eight countries with partial bans (in schools but not in the home) experienced less fighting in females only (56% the rate found in countries without bans).

운전자 없는 무인 자율주행 자동차 기술, 신호등 과속 과태료 없앤다

자율주행 자동차 기술은 신호등과 과속 과태료를 없앤다. 또한 운전자 없지만 오히려 이동 속도를 더 높일 수 있다는 연구결과가 발표되었다. 연구원들은 기술 혁신으로 연료를 19~22% 적게 사용하는 무인 자동차를 개발할 수 있기를 희망하고 있다.

연구원은 "우리 기술이 연료를 절약하면서 동시에 사람들이 목적지에 보다 신속하고 안전하게 도달할 수 있게 되기를 바랍니다"라고 말했다. 먼저 신호등을 사용 안할 수 있다. 보스턴 대학교의 Malikopoulos와 연구원들은 도시의 교차로를 교통 신호 없이 차량들이 가로지르며 갈 수 있도록 하는 솔류션을 개발했다. 차량 간 연결과 자동 운행차의 에너지 사용를 제어하여 연료 소비를 최소화하는 시스템이다.

운전자 없는 무인 자율주행 자동차 기술은 신호등과 과속 과태료를 없앤다

이번 소프트웨어를 사용하여 시뮬레이션 한 결과 연결된 프레임워크로 자동화 된 차량이 이동할 때 시간과 연료를 절약할 수 있음을 발견했다. 연구 결과는 Automatica 저널에 발표되었다.

연구원들은 후방 충돌을 피하면서 차량 속도를 줄이는 영역에서 최적의 가속 및 감속을 얻는 솔루션을 공식화했다. 이를 통해 연료를 절약하고 과속 방지를 할 수 있었다. 이렇게 연결된 차량은 연료를 19~22% 적게 사용하고 인간이 운전하는 차량보다 26~30% 빠른 속도로 목적지에 도착한다는 시뮬레이션 결과를 얻었다. 이런 연구결과는 IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems에 발표되었다.

출처 : ScienceDaily,  University of Delaware, "New driverless car technology could make traffic lights and speeding tickets obsolete: Pair of studies outline innovations that will improve coordination of traffic patterns and save fuel."

Summary : New driverless car technologies could lead to a world without traffic lights and speeding tickets. Researchers also hope the innovations will bring about the development of driverless cars that use 19 to 22 percent less fuel.

논문 : IEEE Transactions on Intelligent Vehicles, Jackeline Rios-Torres, Andreas Malikopoulos. Impact of Partial Penetrations of Connected and Automated Vehicles on Fuel Consumption and Traffic Flow

Abstract : This article addresses the problem of analyzing the effects of partial penetrations of optimally coordinated connected and automated vehicles (CAVs) on fuel consumption and travel time under low, medium, and heavy traffic volumes. We develop a microscopic simulation framework to enhance our understanding of the interactions between human-driven vehicles and CAVs in a merging on-ramp scenario. We show that fuel consumption is adversely affected for medium and high traffic while benefits are realized for travel time under the same traffic conditions. We also show that higher penetrations of CAVs contribute to more stable traffic patterns.

식생활 패턴 변경해도 성인 장내 세균은 다양해지지 않는다

식생활 패턴을 변경해도 성인의 장내 세균은 다양해지지 않는다는 연구결과가 나왔다. 최근 가공식품을 먹던 어른과 어린이가 가공식품이 없으며 수렵 채집 농업의 식생활을 하면 장내세균총(gut microbes)은 어떻게 변화하는지 연구되었다.

식생활 패턴 변경해도 성인 장내 세균은 다양해지지 않는다

일반적으로 장내 세균이 다양하면 건강하다고 보았다. 지금까지의 연구에서 가공식품이 적은 전통적 식생활을 하고 있는 사람은 도시적 식생활을 하는 사람에 비해 장내세균이 다양하다고 알려졌었다. 그러나 도시 생활하는 사람이 전통적 생활를 하면 장내세균은 더 다양해지는지에 대해서는 알지 못했다.

Rutgers 대학교의 미생물 생태학자인 Maria Gloria Dominguez-Bello와 베네수엘라 과학조사기관의 미생물학자인 Monica Contreras의 연구결과이다. Yekwana 마을에서는 사람들이 수렵, 채집, 농업으로 살고 있다. 옥수수, 베리, 파인애플의 야생 과일과 물고기와 야생 닭고기 등을 먹고 산다. 마을을 방문한 7명은 생선과 고기 식사를 1일에 2번 먹고 나머지는 과일 등을 먹었다. 체류하면서 강에서 목욕을 하는 등 자연 리듬에 맞추어 생활했다.

Dominguez-Bello에 따르면 서구식 식사에 비해 현지 식생활은 동물성 단백질이 적고 식이섬유가 매우 많으며 지방이 적다고 한다. 전통적 식사는 가공식품에 비해 화학적으로 복잡하고 다양한 장내세균을 만들기에 유리하다고 보여졌었다. 전통적 식사에는 항균제도 포함되어 있지 않기에 장내 다양성 증가에 좋다고 여겨졌었다.

16일 후 연구원들은 체류자의 피부, 입, 코, 분변에서 샘플을 모으는 동시에 같은 연령의 마을 사람으로부터도 샘플을 수집해 검사 결과를 비교했다. 연구 결과에 의하면, 마을을 방문한 성인에게서 장내 세균총은 현저하게 변화하지 않았다. 한편 방문했던 2명의 아이는 장내세균의 종류의 수치가 증가하였다. 2명이라는 샘플수는 통계적으로는 매우 적기에 명확한 결론을 내리긴 어렵다. 아이의 나이는 4세와 7세였다. 이에 대해 연구원은 흥미롭다고 말하였다.

왜냐하면 지금까지 연구에서는 아이의 장내세균총은 3세가 되면 어른과 같이 안정된다고 알려져 있었기 때문이다. Dominguez-Bello에 의하면 이런 결과는 장내 세균총은 3세까지 성숙하는 것이 아니라 더 시간이 걸릴지도 모른다는 사실을 나타낸다고 한다. 앞으로 Dominguez-Bello는 12명의 아이를 마을에 데려가 다음 연구를 실시할 예정이다.

이번 연구에서 아이의 장내세균총은 지금까지 생각해온 이상으로 적응성이 있다고 나타났다. 도시에서 사는 아이라도 가공식품이 아닌 식물섬유가 많으며 지방이 적은 식사를 하면 장내세균을 다양화 시킬 수 있음을 나타낸다.

참조 : sciencedaily, Switching to hunter-gatherer lifestyle may increase diversity in children's gut microbes, Aug 29, 2018
          mSphere, Changes in the Gut Microbiota of Urban Subjects during an Immersion in the Traditional Diet and Lifestyle of a Rainforest Village

인간 망막, 실험실에서 만들다 색각장애 녹내장 치료 가능성

실험실에서 인간 망막을 만드는데 성공했다. Color vision에 대해 이해도가 높아질 것이다. 색각장애와 녹내장 치료에 새로운 가능성이 생겼다고 한다. 일반적으로 망막은 아기가 태내에 있을 때 발달하므로 생성과정을 관찰, 연구하기는 어렵다. 존스 홉킨스 대학교 연구자들은 지금까지 힘들다고 여겨졌었던 망막 형성을 해냈다. 이번 연구결과는 색각장애나 녹내장 치료에 크게 도움이 될 것으로 보인다.

연구팀 Kiara Eldred에 의하면, 삼차원 장기 '망막 오가노이드 organoid'를 만들기 어렵고 완성까지 몇년이 걸렸다고 한다. 미성숙 망막세포를 오가노이드로 만들려면 1년 걸리고, 세포가 망막 알가노이드로 성장한지 몇 주 되면 아주 조금 안정되지만 최초 일주일은 매일 살펴주어야 한다. 운이 좋으면 세포를 태내 아기가 갖는 3차원 구조로 성장시킬 수 있다.

인간 망막, 실험실에서 만들다 색각장애 녹내장 치료 가능성

Eldred와 Bob Johnston는 파리의 시각에 대해 연구하고 있었다. 그러나 동물 마다 몇가지 색을 지각하는지는 다르다. 예를 들어 쥐는 빨강을 지각할 수 없다. 즉 인간 색각이 어떻게 발달하는가를 알기 위해서는 인간 망막을 실험실에서 만들 필요가 있다. 그래서 인간 망막을 성장시키는 연구를 시작했다.

태아의 몸속에서 우선 발달하는 것은 푸른색을 지각하는 세포이고 다음에 붉은색과 녹색을 지각하는 세포가 발달한다. 동물을 대상으로 한 연구로부터 색을 지각하는 추상체의 발달에는 갑상선 호르몬의 기능이 관계하고 있음을 알고 있었다. 그래서 연구자들은 시험관 안에서 발달한 세포에 갑상선 호르몬을 주었는데 갑상선 호르몬이 주어진 오르가노이드는 붉은색, 초록색을 지각하는 추상체가 더 많이 만들어졌다다.

그 후 갑상선 호르몬이 색각을 만드는 트리거가 되고 있음을 수년에 걸쳐 확인했다. 그러나 왜 추상체가 녹색과 붉은 지각만을 더 발달시키게 되는지는 밝혀지지 않았다.

어떻게 색각이 발달하는가에 대한 이해는 색각 장애나 황반변성 치료에 도움이 되리라 생각된다. 연구자는 이번 연구의 목표에 대해 "1순위는 색각 장애의 사람들에게 색각을 되찾아 주는는 것"이라고 말하였다. 이번 연구가 기존 색각장애 연구를 가속화시키리라 보고 있다. 또다른 목표는 녹내장, 황반변성 같이 실명하게 만드는 병의 연구에 도움이 되는 것이다.

출처 : www.npr.org  Human Retinas Grown In A Dish Reveal Origin Of Color Vision
        science.sciencemag.org  Thyroid hormone signaling specifies cone subtypes in human retinal organoids

인간 게놈에 들어간 바이러스가 마약 중독과 상관 관계 있다

마약 중독이 고대에 외부에서 인간 게놈(유전체)에 들어간 바이러스과 상관 관계가 있다는 연구결과가 발표되었습니다.

인간 게놈에는 사실 외부에서 혼입된 바이러스가 일정 부분 관여하고 있으며 게놈의 일부로서 유전되고 있습니다. 레트로 바이러스에서 유래한 것으로 보이는 외래성의 게놈 배열은 "내생 레트로 바이러스"라고 불리며 인간 뇌에도 큰 영향을 주고 있다고 생각되고 있습니다. 그런데 내재성 레트로 바이러스가 마약 중독과 상관 관계가 있다는 연구 결과가 보고되었습니다.

인간 게놈 중에는 아주 오랜 옛날에 침입하여 이후 유전되어 온 내재성 레트로 바이러스가 산재하고 있습니다. 많은 내재성 레트로 바이러스는 모든 인간에게 같이 유전되고 있지만 일부 내재성 레트로 바이러스는 게놈에 대한 혼입 비율에 개인차가 있다고 합니다.

옥스퍼드 대학교과 아테네 대학교가 공동으로 실시한 연구에서는 레트로 바이러스의 일종인 'HERV-K HML-2(HK2)'이 도파민 방출과 관련하는 유전자(RASGRF2) 근처에 존재하면 약물 중독자가 되기 쉽다고 합니다. 깊은 상관 관계가 있음이 발견되었습니다.

인간 게놈에 들어간 바이러스가 마약 중독과 상관 관계 있다

연구팀은 영국과 그리스에서 C형 간염 및 에이즈에 감염된 피실험자를 대상으로 게놈의 HK2의 오염 상태를 분석했습니다. 피실험자들이 질병에 감염된 경로는 약물 주사이며 모두 약물 중독에 빠진 적이 있는 사람들입니다. 일반적으로 RASGRF2 유전자의 근처에 HK2가 존재하는 비율은 5~10%라고 하는데, 약물 중독된 피험자를 대상으로 한 분석에서는 통상의 2배에서 3배 비율로 RASGRF2 유전자의 근처에 HK2가 존재했다고 합니다. 연구팀은 RASGRF2 유전자의 근처에 HK2가 존재하는 것과 약물 중독 사이에 유의한 상관 관계가 있다고 생각하고 있습니다.

연구를 지휘한 옥스퍼드 대학교의 Aris Katzourakis 교수는 "아직까지는 사람은 각각 개인 차이를 보이는 레트로 바이러스가 인체에 어떤 영향을 미치고 있는지 모르는 것이 많았습니다. 이번 연구는 HK2가 인간의 특징에 영향을 미치고 있음을 세계 최초로 제시했습니다"라고 말하였습니다.

그동안 '인간의 내재성 레트로 바이러스가 병을 일으키는 요인이 아닌가'라는 지적은 있었지만, 내재성 레트로 바이러스는 무해하다는 설이 일반적이었습니다. 내재성 레트로 바이러스가 인간 게놈에 혼입된 것은 현대인이 탄생하기보다 오래 전 일이에 '약물 중독이기에 HK2가 RASGRF2 유전자의 가까이에서 늘었다'라고 생각할 수 없습니다.

많은 사람의 내재성 레트로 바이러스는 다수의 사람들에서 공통적으로 존재하는 반면에, HK2에 대해서는 게놈으로 혼입에 개인차가 있다고 합니다. 인간 내재성 레트로 바이러스는 자기 복제를 목적으로 숙주인 인간이 전달하는 복제 신호를 이용합니다. 그 때 근처에 존재하는 게놈의 발현과 기능에 영향을 줄 수 있기에, HK2의 혼입은 근처의 게놈 전사에 큰 영향을 주게 됩니다. 연구팀은 HK2가 인체에 미치는 영향을 보다 깊이 연구하면 약물 중독 치료제 개발에 도움이 될 수 있으리라 밝혔였습니다.

출처 : sciencedaily.com 'Evidence that addictive behaviors have strong links with ancient retroviral infection'
논문 : Human Endogenous Retrovirus-K HML-2 integration within RASGRF2 is associated with intravenous drug abuse and modulates transcription in a cell-line model. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018; 201811940

2022년까지 전세계에 44조개의 카메라가 존재

2022년까지 전세계에 44조개의 카메라가 존재 - 5년 이내에 전세계에는 44조개의 카메라가 존재하게 된다는 예측입니다. 2022년 이후의 사회는 지금보다 더욱 공상영화에 보던 모습에 가까워지네요. 이러한 현상은 스마트폰의 보급과 사물인터넷(IoT) 기기의 등장하면서 더욱 가속화되고 있습니다. 또한 자동운전 자동차가 확산되면 여기에도 카메라가 탑재됩니다.

2022년까지 전세계에 44조개의 카메라가 존재

주로 컴퓨터 비전 기술 등의 화상 인식 테크놀로지에 투자하는 벤처캐피털 'LDV Capital'가 발표한 조사 결과에 따르면, 2017년 시점에서 14조 개의 카메라 센서가 거리에 존재하며 더욱 상승하고 있습니다. 2022년에는 44조 4000억개가 존재하여 2017년 대비 216%의 증가가 되리라 예측되고 있습니다. 이러한 수치는 거리에 설치되어 있는 감시 카메라의 수가 아니라 스마트폰과 Amazon Echo 같은 스마트홈 기기, 로봇 등에 탑재된 카메라를 포함한 것입니다.

다음 그래프를 보면 2017년에는 14조 개의 카메라 센서가 존재하고 있음을 알 수 있습니다. 그중 72%가 디지털 카메라, 스마트폰 등 보유형 디바이스에 탑재된 것입니다. 7%가 로봇 기기, 3%가 보안 기기, 그리고 18%가 기타 항목입니다. 2022년이 되면 보유형 디바이스의 비율은 59%로 감소하고 스마트홈 기기가 18%로 크게 증가할 전망입니다. 그리고 흥미롭게도 보안 기기가 8%로 증가하고 있습니다. 2017년보다 2배 이상의 성장세를 보이리라 예상되어 앞으로 보안을 목적으로 하는 카메라가 더욱 늘게 되리라 예상됩니다.

LDV Capital은 2022년까지 스마트폰에는 3D센서 등을 포함하여 4개에서 10개의 카메라가 탑재되리라 예측하고 있습니다. 특이하게도 이러한 스마트폰과 다양한 기기의 카메라에 잡힌 이미지와 영상의 대부분은 인간이 보는 용도가 아닙니다. 카메라에 잡힌 이미지와 영상은 컴퓨터에 입력되어 인공지능(AI)이 분석하여 활용하는데 사용됩니다.

출처 : LDV Capital Insights, "45 Billion Cameras by 2022 Fuel Business Opportunities"

심리학자들은 어린 아이들이 여름방학에 지루하게 보내길 권한다

심리학자들은 어린 아이들이 여름방학에 지루하게 보내길 권한다 - 아이들은 여름방학에 지루하게 보내도 건강하게 성장할 수 있다고 합니다. 외국 뉴스에 의하면 심리학자들은 어린이들이 다양한 활동을 안해도 되고 지루하게 보내길 권하고 있습니다.

심리학자들은 어린 아이들이 여름방학에 지루하게 보내길 권한다

장기간의 여름 방학 동안에 아이를 바다에 데리고 가거나 캠프 등 각종 행사에 보내는 부모가 많습니다. 잘 성장하기 원하기 때문입니다. 그러나 여러 심리학자가 아이는 여름 방학에 무료하게 보내야 건강하게 성장할 수 있다면서 부모들의 심리적 압박감을 덜어주고 있습니다.

다수의 심리학자, 교육학자가 어린이에게 무료하게 보내는 시간을 권유하고 있습니다. 여름 방학 기간을 손해보지 않도록 부모들이 과욕을 버리지 못하기에 여러가지 체험을 시키고 많은 것을 배우게 하고 싶다고 합니다. 그러나 이러한 부모들의 욕심은 오히려 아이들에게 안좋다고 합니다.

자녀 교육에 대해서 연구하는 심리학자 Lyn Fry 박사는 "부모로서의 역할은 어린이들이 사회 속에서 자기 자리를 찾는 준비를 하게 하는 것입니다. 어른이 된다는 것은 자신의 일정을 스스로 조율하고 행복하게 느낄 수 있는 여가 시간을 채우는 방법을 배워야 합니다."라고 말하고 있습니다. 프라이 박사는 만약 부모들이 아이의 휴가를 모두 없애 버리면 아이들은 스스로 이러한 방법을 배울 기회를 잃어버리게 됩다고 말하고 있습니다. 향후 아이들이 성장할 수 있는 가능성을 부모들이 없애 버린다는 것입니다.

또한 Teresa Belton 박사는 "지루함은 진정한 창조성을 일으킬 수 있는 내재적인 자극을 발달시키는데 불가결한 것입니다"라고 말하고 있습니다. 마찬가지로 정신분석학자 애덤 필립스는 지루하고 아무것도 하지 않는 시간의 소중함을 설명하고 있습니다. 필립스에 따르면 어른은 아이가 다양한 일에 흥미를 가지도록 만들려 하지만 아이들이 스스로 흥미있는 일을 찾아 시간을 보내는 것이 필요하다고 합니다.

지루한 시간은 어떤 의미에서는 고통의 시간입니다. 그러나 이러한 심리적 부담은 아이들의 성장에 중요한 일입니다. 프라이 박사는 심심하지 않아야 한다고 생각할지도 모르겠지만 지루해도 문제는 없다고 합니다. 아이들이 무엇인를 하기 위한 동기 부여를 위해서 지루함을 이용할 수 있어야 합니다. 프라이 박사는 지루함을 배울 수 있는 좋은 기회로 방학을 이용하라고 조언합니다. 아이들에게 자신이 하고 싶은 일의 목록을 만들게 할 것을 권하고 있습니다.

세계 최초 랜섬웨어는 1989년에 플로피 디스크로 전파되었다

세계 최초의 랜섬웨어는 1989년에 나타났다고 합니다. 당시 주로 사용되던 플로피 디스크로 전파되었습니다.

세계 최초 랜섬웨어는 1989년에 플로피 디스크로 전파되었다

랜섬웨어는 사용자 컴퓨터에 잠입하여 잠복기가 지나면 갑자기 컴퓨터에 저장된 데이터를 사용못하게 하면서 '해제하기 원하면 몸값을 지불하라'고 요구하는 일종의 악성코드입니다. 그런데 최근에 처음 나타난 것이 아니라 Windows 95가 등장하기 이전인 플로피 디스크가 널리 사용되던 1989년에 발생했었습니다.

1989년 12월 벨기에 보험회사에 근무하던 Eddy Willems는 자신에게 송부된 플로피 디스크를 직장에서 사용하던 PC에 넣어 사용하였습니다. 그런데 플로피 디스크에는 AIDS/HIV 감염의 위험도를 확인할 수 있는 프로그램이 들어 있었습니다. Willems는 프로그램을 설치하겠냐는 질문에 동의하였습니다.

이후 크게 문제 없이 지내다가 며칠 후 갑자기 사용하던 컴퓨터가 잠겨 버렸습니다. 그리고 화면에 '파나마에있는 사서함에 189달러를 송금하라'라는 메시지가 표시되었습니다. 또한 상대방은 매우 정중하게도 Willems의 프린터로 Invoice(송장, 거래상품명세서)를 인쇄하여 보내왔습니다. 그것을 보고 Willems는 "젠장, 지불하지"라고 생각하였다고 합니다.

위 사진은 실제로 보내져 온 5인치 플로피 디스크와 종이를 손에 들고 Willems입니다. 이 사건 후 Willems는 컴퓨터 보안 전문가로 활약해 왔습니다. 이 당시 Willems와 마찬가지로 플로피 디스크를 받은 사람은 전세계적으로 2만명 정도였습니다. 이것이 나중에 널리 알려지게 됩다. 'AIDS 플로피 사건'이며 범인인 39세의 Joseph Popp 박사는 결국 체포되었습니다.

현대의 악성코드에 비하면 비교적 구조가 간단하고 시간만 들이면 스스로 대처하는 것도 불가능하지 않았다고 합니다. 사실 파일을 사용할 수 없게 되었다고 하지만 실제로는 파일 이름과 확장자가 다시 쓰여졌고, 문자열을 치환한 암호표는 전문가가 보면 바로 알 수 있는 수준이었다고 합니다.

영국 내에서 컴퓨터 잡지 'PC Business World'를 구독하고 있던 사람들이 이 플로피 디스크를 받았었습니다. 많은 사람을 대상으로 진행된 사건이었지만 구조 자체는 단순하며 송금처를 명확하게 기록해 놓았기에 Popp 박사는 체포되었습니다. Popp가 지정한 계좌의 명의가 'PC Cyborg'라는 회사였기 때문에 'PC Cyborg 사건'이라고도 합니다.

랜섬웨어는 처음에는 계좌를 활용해야 하기에 널리 확산되지 않았지만, 이후 인터넷의 보급으로 2000년대에 들어서는 Gpcode, Krotten, Cryzip와 같은 랜섬웨어가 맹위를 떨치고 있습니다. 또한 최근에는 온라인 통화 '비트코인'도 보급되었기에 익명성을 유지하기 쉬워졌습니다.

랜섬웨어의 시작이라고 할만한 AIDS 플로피 사건에서 실제 사용된 디스크는 지금도 역사적 증거로 보존되어 있습니다. Willems는 사건 이후에 컴퓨터 보안 전문가로서의 경력을 쌓아왔었습니다. 그래서인지 기자가 Willems에게 범인인 Popp 박사에 무언가 말하고 싶은 것은 있는지 물으니 "감사합니다"라고 대답하였습니다.

신형 전기비행기 330LE, 세계 최고기록 시속 340km 달성

지멘스에서 제작한 신형 전기비행기 330LE 모델이 세계 최고기록인 시속 340km의 비행기록을 달성했습니다. 세계 최초의 전동 페리보트를 개발한 지멘스는 배터리만으로 구동하는 전기비행기 '330LE'의 프로토타입으로 전기비행기의 기존 세계 최고기록을 넘어섰다고 발표하였습니다.

신형 전기비행기 330LE, 세계 최고기록 시속 340km 달성

전기 비행기 330LE의 프로토타입에는 지멘스가 개발한 중량 50kg의 경량의 신형 전기모터가 탑재되어 있습니다. 260킬로와트의 연속 출력을 실현하였습니다. 지멘스가 이번 프로토타입으로 실시한 비행실험 결과에 따르면 불과 3km의 비행으로 비행속도가 시속 340km에 도달하였고 이는 전기비행기의 세계 최고속도를 기록한 것입니다. 기존 기록은 2013년의 시속 13.48km였습니다.

아래 동영상은 330LE가 실제로 비행하는 모습입니다.

지멘스는 2016년 4월에 전기비행기의 기술을 에어버스와 공동 개발하기로 합의하였었습니다.

이외에 엘론 머스크도 수직 이착륙(VTOL)형 전기비행기의 개발을 목표로 하고 있습니다. 머스크는 적어도 배터리 성능이 400Wh/kg에 도달하지 않으면 성공할 수 없다라고 단언하였습니다. 현재 테슬라 전기자동차용 배터리에서도 최고 250Wh/kg 수준에 머물러 있습니다. 시멘스의 전기비행기 기술로 배터리 에너지밀도의 한계가 극복될 가능성이 생겼습니다.

또한 지멘스 전기비행기 부문의 프랭크 안톤은 "2030년까지 100명의 승객을 태우고 1000km를 비행할 수 있는 세계 최초의 대형 전기비행기를 완성할 전망입니다"라고 이야기하고 있습니다.

인간 뇌에 AI(인공지능)를 접속시키려는 스타트업 Neuralink by 엘론 머스크

인간의 뇌에 인공지능 AI를 직접 접속시키는 것을 목표로 하는 새로운 스타트업 기업 Neuralink를 엘론 머스크가 설립하려 합니다. 엘론 머스크는 예전부터 인공지능의 가능성에 주목하여 AI와 인간의 융합에 관심을 가져왔습니다. 이제는 인간 뇌에 AI를 접속하는 기술을 개발하는 기업의 설립을 발표했습니다.

인간 뇌에 AI(인공지능)를 접속시키려는 스타트업 Neuralink by 엘론 머스크

머스크는 Neuralink에 단지 자금을 지원한 것이 아니라 주도적으로 일하고 있습니다. AI를 인간에 활용하기 위한 기술을 개발하려 합니다. Neuralink는 캘리포니아에 거점을 두고 뇌와 관련된 병의 치료에 관심을 두고 있습니다. 그리고 장기적으로는 인간과 AI의 하이브리드를 실현하려 합니다.

그동안 머스크는 급격히 발전하는 AI에 대해 기대와 우려를 동시에 보여주었습니다. 머스크는 인공지능이 곧 인간의 능력을 넘어설 것이기에 AI의 능력에 맞서려면 인간 지원자의 뇌에 AI를 포함시켜 능력을 향상시켜 컴퓨터에 대응할 필요가 있다고 주장합니다. Neuralink는 그러한 기술을 실현하기 위해서 설립된 기업입니다.

Neuralink는 캘리포니아에서 의학 연구기업으로 등록을 마쳤으며 이미 관련 학술분야의 저명한 과학자를 고용하였습니다. 향후 테슬라와 SpaceX가 했던 것처럼 안전성을 입증하기 위한 워킹 샘플을 제시할 예정입니다. AI을 이용한 컴퓨터를 뇌에 접속하여 간질, 파킨슨병에 대처하는 것이 우선적인 목표로 하고 있습니다.

몸을 따뜻하게 하는 목욕과 사우나는 운동만큼 건강에 유익

신체를 따뜻하게 덮히는 목욕이나 사우나는 운동과 마찬가지로 건강에 유익하다고 연구결과가 보고되었습니다. 당뇨병 환자의 치료법으로도 효과적일 가능성이 있습니다. 온천을 즐겨본 사람은 그 효과를 잘 아실겁니다. 욕조에 몸을 완전히 담그거나 사우나로 몸을 녹이는 것은 운동과 마찬가지로 건강에 효과적이라는 과학연구 결과가 속속 나오고 있습니다.

경험적으로 온천욕이 건강에 효과적이라고 생각되어 왔습니다. 그러나 과학 실험을 수반하는 연구는 그다지 진행되지 않았습니다. 몸을 따뜻하게 하면 건강에 도움이 된다는 사실이 최근 다양한 연구로 밝혀지고 있습니다.

The effect of passive heating on heat shock protein 70 and interleukin-6: A possible treatment tool for metabolic diseases?, Temperature, 2017

몸을 따뜻하게 하는 목욕과 사우나는 운동만큼 건강에 유익

Loughborough 대학교 연구팀은 뜨거운 목욕이 혈당 조절과 에너지 소비에 미치는 영향을 조사했습니다. 실험에서는 14명의 남성 피실험자가 참여하였습니다. 40도 욕조에서 1시간 있는 것과 1시간 자전거 타기를 하는 2가지 행동을 한 후, 연소된 열량을 측정하고 이후 24시간 후의 혈당치를 측정하였습니다. 결과적으로 더 많은 칼로리를 소비한 것은 자전거 타기였습니다. 1시간 목욕에 의해서 연소된 열량은 약 140kcal로 30분 걷기의 효과 밖에 안되었지만, 혈당치에 관해서는 목욕 후가 자전거 보다 최대치가 10% 낮게 나왔습니다.

연구팀의 다른 연구에서는 목욕 등으로 정기적으로 몸을 녹이는 반복적인 '수동적 가열(Passive Heating)'에 의해서 면역력이 향상되는 것으로 드러났습니다. 병이나 감염으로부터 몸을 지키는 항염증 반응의 정도를 간접 가열과 운동에 대하여 비교한 결과 간접 가열에 의해서 얻을 수 있는 항염증 반응은 운동 후와 같은 수준이었습닏. 반복적으로 몸을 덮히기는 2형 당뇨병과 같은 장기적인 질환에서 발생하는 만성적 염증을 줄이는 효과가 있음을 시사하고 있습니다.

사우나의 나라인 핀란드에서는 2015년에 자주 사우나를 하는 남자는 수동적 가열 때문에 심장 혈관 기능을 개선하여 심장 발작이나 뇌졸중 발병 위험을 줄일 수 있다는 연구결과를 발표하였습니다. 또한 2016년에는 오리건 대학교의 연구팀에 의해 '정기적인 온욕은 혈압을 낮추는 효과가 있다'라는 연구결과가 발표되었습니다. 이후 다른 연구에서는 간접 가열을 받으면 혈관을 팽창시키고 혈압을 낮추는 인자인 일산화질소의 농도가 상승된다는 사실이 발견되었습니다. 2형 당뇨병에서는 일산화질소의 수용 능력이 저하하는 것이 알려져 있습니다. 수동적 가열이 혈압을 낮추는 메커니즘이 간접 가열에 의한 일산화질소의 농도 상승이었습니다.

누구나 'Super Memory 초기억력'을 연습하여 얻을 수 있다

자신의 뛰어난 기억력을 가지고 경쟁하는 기억력 대회에 출전하는 선수들도 다른 운동선수들과 똑같이 매일 몇시간씩 훈련을 하고 있습니다. 기억력이 아주 뛰어난 경우에 'Super Memory 초기억'이라 말하기도 합니다. 그런데 최근 기억력 대회 선수들의 뇌를 조사한 연구결과가 있습니다. 이에 따르면 일반인도 훈련으로 뛰어난 기억력을 얻을 수 있다고 합니다.

이번 연구는 네덜란드의 인지신경과학 분야 Martin Dresler 교수가 이끄는 팀이 진행하였습니다. 연구진에 따르면 일반인도 선수가 하는 기억 기술을 연습하면 기억력을 극적으로 향상시킬 수 있었습니다. 연구원들은 행동 테스트와 뇌 스캔을 조합하여 기억력 선수와 일반 사람들의 차이를 조사했습니다. 뇌 스캔을 실시하였더니 선수의 뇌가 보인 패턴은 일반인과 달랐습니다. 일반인이 기억 기술로 몇주일 훈련하였더니 기억력이 극적으로 향상되었습니다. 훈련 후에는 일반인의 뇌 반응 패턴이 기억력 선수와 비슷해졌습니다.

논문: Mnemonic Training Reshapes Brain Networks to Support Superior Memory, Dresler, Martin et al., Neuron, v93, 1227-1235

누구나 'Super Memory 초기억력'을 연습하여 얻을 수 있다

과거 연구에서도 어떤 특정 기술이 뇌를 바꾼다는 결과가 있었습니다. 이번에도 기억력 대회에 출전하는 최고 선수들은 어떤 기술을 사용하고 뇌를 어떻게 바꾸는지 밝히고자 하였습니다. 우선 23명의 선수를 연령, 성별, IQ 정보를 참조하여 일반인 그룹과 비교하였습니다. 아무 것도 하지 않거나 기억 작업을 하고 있는 두 가지 상태에 대해 뇌 스캔을 실시했습니다. 결과에 따르면 특정 뇌 부위의 차이는 없었지만, 평소와 기억할 때 모두에서 기억력 선수들의 뇌의 연결성이 일반 사람들과 크게 달랐습니다. 하드웨어에는 차이가 없었지만 다른 무언가 미묘한 차이가 발생하고 있었습니다.

뇌 검사 후에 연구원들은 기억 훈련 경험이 전혀 없는 51명의 피실험자를 3개 그룹으로 나누었습니다. 그룹 1에는 선수들이 하는 훈련을 시키고 그룹 2에는 다른 기억력 훈련을 하였고 그룹 3에는 훈련을 전혀 시키지 않았습니다. 그룹 1의 사람들은 하루에 30분씩 6주 동안 훈련 받았습니다. 어느 특정 장소를 떠올리고 그곳에 기억하고 싶은 것을 배치하는 기억법을 훈련받았습니다. 아주 오래된 기술이지만 여전히 많은 선수들이 사용하고 있습니다. 그룹 2는 장기 기억에는 유효하지 않는 훈련을 받았습니다.

결과적으로 그룹 2와 그룹 3의 기억력은 변화하지 않았지만, 그룹 1의 사람들의 기억력은 6주 사이에 극적으로 향상되었습니다. 뇌에 구조적 변화는 나타나지 않았지만 평소와 기억할 때의 연결 패턴은 선수들과 비슷해졌습니다. 흥미로운 점은 단지 기억력이 좋아졌다는 사실만이 아니라 뇌의 패턴이 선수와 비슷해졌다는데 있습니다.

구글 인공지능 부문 딥마인드에서 의료 서비스에 비트코인의 블록체인 기술 활용

구글(Google)의 인공지능 사업부문인 딥마인드(DeepMind)에서 의료 서비스에 비트코인(Bitcoin)의 블록체인 기술을 활용하려 합니다. 최근 구글의 인공지능 딥마인드 기술은 암 치료에도 응용되는 등 의료 부문에도 진출하고 있습니다. 헬스케어 부문으로서 'DeepMind Health'도 발족되어, 영국 국민보건 서비스(NHS)와 협업을 시작하였습니다. 그런데 구글이 NHS에 대한 정보나 권한을 가지지 않을까 하는 우려와 비판도 생기고 있습니다. 이에 구글은 비트코인에서 사용되는 '블록체인' 기술을 사용한 '분산형 디지털 기록 시스템'을 계획하고 있다고 합니다. 의료 분야의 개인정보를 다루면서 생길 문제점에 대해 미리 대비하는 것입니다.

DeepMind Health는 영국의 병원 및 NHS와 연계하여 환자 정보를 실시간 추적하는 신기술 'Verifiable Data Audit'을 2017년 안으로 적용시키려 하고 있습니다. Verifiable Data Audit은 환자의 데이터를 암호화하고 자동적으로 기록하는 디지털 장부입니다. 병원은 이런 기술을 이용하여 환자의 정보를 개별적으로 관리하지 않아도 데이터베이스에 모여진 자료를 근거로 심각한 질병을 미리 검출할 수도 있습니다.

환자 정보를 실시간 추적하는 신기술 'Verifiable Data Audit'

시스템을 구축하기 위해 구글은 NHS 재단의 병원과 데이터 공유 계약을 맺었습니다. 과거 5년간 160만명의 환자 데이터를 구글이 실시간으로 다룰 수 있게 되었습니다. 그러나 'New Scientist'에서는 구글이 NHS의 개인 정보를 갖는 일이 대해 우려하고 비판하는 기사를 실었습니다.

이러한 비판을 받고 딥마인드는 환자들에게 설명회를 하였습니다. 'DeepMind Health'에서 취급하는 데이터는 Google과 공유되지 않으며, 데이터의 공유에는 환자의 동의가 필요하다는 것을 설명하였습니다. DeepMind Health의 블로그에서는 데이터를 보유하고 있는 조직이 동의 없이 환자의 기록을 연구 목적에 사용할 수 없다는 것을 설명하고 있습니다.

이처럼 섬세한 개인 정보를 취급하면서 DeepMind는 비트 코인에 사용되고 있는 기술"블록 체인(분산형 네트워크)"를 환자의 디지털 기록에 응용할 계획이라고 말합니다. 블록 체인은 중앙 집권적이 아니라 전 세계에 분산하는 컴퓨터에 데이터를 위치시킴으로써 리스크 헤지를 실시하는 시스템. 어떤 기술인지는 이하의 기사를 읽으면 잘 압니다.

구글 인공지능 부분 딥마인드, 의료 서비스에 비트코인의 블록체인 기술 활용

블록체인과 동일하게 DeepMind Health의 디지털 데이터베이스의 기록은 추가만 할 수 있어서 몰래 누군가 삭제할 수 없으며 제3자에 의해 조작이 되지 않습니다. 하지만 블록체인 분산화 시스템은 디지털 데이터의 검증을 하기 위해 시스템의 참여자 모두의 단말기에서 복잡한 계산을 반복하게 됩니다. 이러한 사용자들의 전력 에너지 사용량은 키프로스 공화국의 소비전력과 비슷한 수준이라고 하네요.

딥마인드 보안 부문의 책임자인 Ben Laurie는 데이터의 안전성을 확보하기 위해 블록체인을 사용하게 되면 엄청난 손실이 있다고 말합니다. 그래서 딥마인드는 모든 데이터를 분산화할 필요는 없다고 주장하고 있습니다. 하지만 이들의 시스템은 아직 개발중이어서 최종적으로 어떤 형태로 완성될지 아직 알 수 없습니다. 장기적으로 환자가 어디서 어떻게 데이터가 쓰였는지 자신이 검증할 수 있도록 기능을 향상시키겠다고 합니다.